(57)【要約】【課題】除霜装置の熱を効率よく冷却器へ供給できる冷却装置を提供する。【解決手段】複数の冷却フィン３と冷却フィン３を貫通する冷媒管４とを有し、幅寸法より高さ寸法を大とする冷却器２と、面状の発熱部を具備する面状ヒータ６と面状ヒータ６の外周に設けた複数の放熱フィン７とを有した除霜装置５と、を備えた冷却装置１において、冷却器２の背面に除霜装置５を配置したことにより、効率よく冷却器へ熱を供給することができ、除霜特性を向上することができる。【選択図】図１
2013221691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷却フィンと前記冷却フィンを貫通する冷媒管とを有し、幅寸法より高さ寸法を大とする冷却器と、面状の発熱部を具備する面状ヒータと前記面状ヒータの外周に設けた複数の放熱フィンとを有した除霜装置と、を備えた冷却装置において、前記冷却器の背面に前記除霜装置を配置した冷却装置。
【請求項２】
前記放熱フィンを、前記冷却フィンと平行に配置した請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記面状の発熱部の厚み方向を、前記冷却器の奥行き方向と平行に配置した請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記除霜装置を、複数の面状ヒータを具備する構成とし、前記複数の面状ヒータの面状の発熱部を、上下に配置した請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項５】
断熱空間で形成される物品貯蔵室と、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を配管を介して環状に連結した冷凍サイクルと、前記蒸発器による冷却気流を前記物品貯蔵室に送り込む送風機と、を具備した物品貯蔵装置において、前記蒸発器を、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却装置とした物品貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除霜装置を備えた冷却装置、およびその冷却装置を具備する物品貯蔵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物品貯蔵装置として代表される冷蔵庫には、除霜装置としてヒータを具備した冷却器が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図５に基づき、従来の冷却器について説明する。
【０００４】
図５は、特許文献１に記載された冷蔵庫の要部断面図である。
【０００５】
図５において、冷蔵庫１１は、最下部に冷凍室１２が配置され、冷凍室１２の前面には、冷凍室の扉１３が設けられている。
【０００６】
また、冷凍室１２の上方に冷蔵室１４が配置され、冷蔵室１４の前面に冷蔵室の扉１５が設けられている。
【０００７】
さらに、冷蔵庫本体の下部後方には、冷却器１６と、冷却器１６の下方に配置された除霜装置としてのガラス管ヒータ１７と、冷却器１６の上部に位置するファン１８と、が設けられている。
【０００８】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０００９】
冷却器１６内を流通する冷媒により冷却器１６が冷却され、ファン１８の作動により冷凍室１２および冷蔵室１４が冷却される。
【００１０】
なお、冷気の流れは、ファン１８によって、冷却器１６の下方から上方に向かって流れるものである。
【００１１】
ここで、冷却器１６で熱交換される空気は、冷凍室の扉１３や冷蔵室の扉１５の開閉に伴って流入した高温外気や、冷凍室１２あるいは冷蔵室１４の保存食品に含まれる水分の蒸発等によって高湿化された空気であることから、低温である冷却器１６には、前述の高湿空気に含まれる水分が霜となって着霜し、堆積する。
【００１２】
したがって、霜の堆積量が増加すると、冷却器１６の表面と熱交換する空気との伝熱が阻害されるとともに、通風抵抗となって風量が低下し、これに伴って熱通過率が低下し、冷却不足が発生する。
【００１３】
そこで、冷却不足となる前に、ガラス管ヒータ１７に通電し、放射熱により冷却器１６を暖め除霜する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−５５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前記従来の特許文献１に記載された構成では、冷却器１６の高さを大きく設計された場合、冷却器１６を除霜する時間が長く必要となる課題を有していた。
【００１６】
また、冷凍サイクルに可燃性冷媒を使用した場合において、ガラス管の表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下に抑えた場合においても、ガラス管ヒータ１７の発熱量を下げる必要が生じるため、除霜時間が長く必要となる課題を有していた。
【００１７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除霜効率が高く、かつ、除霜装置の表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下に低下させた冷却装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、面状ヒータの外周に複数の放熱フィンを具備した除霜装置を、冷却器の背面に配置したものである。
【００１９】
これによって、冷却器全域に除霜装置の熱をより短時間で効率よく伝達することができ、除霜時間の短縮化をはかることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の除霜装置は、除霜装置の熱を、より短時間で効率的に放熱することとなり、除霜効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における冷却装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷却装置の側面図
【図３】本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の正面図
【図４】本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の面状ヒータの正面図
【図５】従来の冷蔵庫の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１の発明は、複数の冷却フィンと前記冷却フィンを貫通する冷媒管とを有し、幅寸法より高さ寸法を大とする冷却器と、面状の発熱部を具備する面状ヒータと前記面状ヒータの外周に設けた複数の放熱フィンとを有した除霜装置と、を備えた冷却装置において、前記冷却器の背面に前記除霜装置を配置したものである。
【００２３】
これにより、除霜装置の熱をより効率よく霜に伝えることができる。
【００２４】
第２の発明は、第１の発明において、放熱フィンを、冷却フィンと平行に配置したものである。
【００２５】
これにより、面状ヒータの熱をより効率よく、放熱フィンから霜に伝えることができる。
【００２６】
第３の発明は、第１または第２の発明において、面状の発熱部の厚み方向を、冷却器の奥行き方向と平行に配置したものである。
【００２７】
これにより、除霜装置の奥行き寸法を抑えることができ、かつ、面状ヒータの面状の発熱部から霜に効率よく、熱を伝えることができる。
【００２８】
第４の発明は、第１から第３の発明において、除霜装置を、複数の面状ヒータを具備する構成とし、複数の面状ヒータの面状の発熱部が、上下となるように配置したものである。
【００２９】
これにより、除霜装置の発熱量を増加させ、除霜時間を短縮することができる、かつ、除霜装置の奥行き寸法を抑えることができる。
【００３０】
第５の発明は、第１から第４のいずれか１つの発明において、断熱空間で形成される物品貯蔵室と、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を配管を介して環状に連結した冷凍サイクルと、前記蒸発器による冷却気流を前記物品貯蔵室内に送り込む送風機と、を具備した貯蔵装置において、前記蒸発器を、第１から第４のいずれかひとつに記載の冷却装置とした物品貯蔵装置である。
【００３１】
これにより、除霜効率の向上に伴って除霜運転時間の短縮化をはかり、効率のよい冷却運転を行うことができるとともに、消費電力量を抑制した物品貯蔵装置を得ることができる。
【００３２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷却装置の正面図である。図２は、本発明の実施の形態１における冷却装置の側面図である。図３は、本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の正面図である。図４は、本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の面状ヒータの正面図である。
【００３４】
図１、図２において、冷却装置１は、冷却器２と除霜装置５とを備えた構成であり、冷却器２の背面に除霜装置５を配置している。
【００３５】
冷却器２は、複数の冷却フィン３と、蛇行状に曲げ加工され、かつ複数の冷却フィン３それぞれに設けられた貫通孔（図示せず）を貫通した金属製の冷媒管４を主体とする構成である。
【００３６】
ここで、本実施の形態では、冷却フィン３はアルミニウム、冷媒管４はアルミニウムで構成されている。
【００３７】
除霜装置５は、複数の面状ヒータ６と、それぞれの面状ヒータの発熱部８の外周に、接触するように配置された複数の放熱フィン７を備えた構成である。
【００３８】
複数の面状ヒータ６は、同一方向に、それぞれ上下に配置されている。
【００３９】
なお、除霜装置５の幅寸法は、冷却器の幅寸法Ｂと同程度に設定している。
【００４０】
次に、冷却器２の除霜を行う除霜装置５の動作について説明する。
【００４１】
着霜した冷却器２の除霜は、リード線９からの通電により、面状の発熱部８が発熱し、その熱が、放熱フィン７に伝わり、発熱部８と放熱フィン７から、冷却器２の全体へ伝わることによって行われる。
【００４２】
除霜装置５は、複数の面状ヒータ６と、それぞれの面状ヒータの発熱部８の外周に接触
する複数の放熱フィン７により、効率的に放熱することができる。
【００４３】
ここで、冷却器２の高さ寸法Ａが、幅寸法Ｂに比べ大きい場合、除霜装置５の高さ寸法Ｃを大きく設計することにより、容易に冷却器２の全体に熱を伝えることができる。
【００４４】
また、冷却器２を、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルに組み込む場合、除霜装置５の外郭表面温度は、可燃性冷媒の発火温度より１００℃低く設定し、安全性を確保する必要がある。
【００４５】
たとえば、イソブタンの場合であると、イソブタンの発火温度は、４９４℃であるため、除霜装置の外郭温度は、３９４℃以下に設定し、安全性を確保する必要がある。
【００４６】
しかしながら、放熱フィン７により、除霜装置５の外郭温度の上昇は抑制され、除霜装置５の外郭温度を３９４℃以下に容易に設定することができる。
【００４７】
面状ヒータ６は、円筒状のガラス管ヒータに比べ、放熱フィン７に設けられたヒータを設置するための切り欠き部への圧入が容易であり、かつ、放熱フィン７と接触しやすい形状である。
【００４８】
また、円筒状のガラス管ヒータの場合、ガラス管表面と放熱フィンの接触面積を増加させるには、ガラス管の外径を大きくする必要があり、除霜装置の奥行き寸法Ｆを大きく設定する必要があるという課題が発生する。
【００４９】
しかしながら、面状ヒータ６は、発熱部８を冷却器２の高さ方向に、長く設計することにより、容易に発熱部８の面積を大きくすることができ、放熱フィン７との接触面積を増加しやすい形状であり、効率を向上させやすい形状である。
【００５０】
また、除霜装置５の下端部は、冷却器２の下端部より下方に位置するように配置している。
【００５１】
これにより、冷却器２の下方にあるドレンパン部分（図示せず）に、放熱フィン７の下部から熱を供給することができ、個別に、ドレンパン部分を除霜するドレンパンヒータを設置する必要がなく、安価な構成とすることができる。
【００５２】
放熱フィン７は、冷却フィン３と平行に、同一方向に配置していることより、隣り合う冷却フィン３の間に蓄積した霜を、効率的に除霜することができる。
【００５３】
また、面状ヒータ６の発熱部の厚み方向Ｅは、冷却器２の奥行き方向Ｄと平行に配置しており、除霜装置５の奥行き寸法Ｆを小さく設定することができる。
【００５４】
面状ヒータ６は、発熱部８を冷却器２の幅寸法より高さ寸法の方向を、大きく設計することにより、面状ヒータの発熱部８に内蔵している金属抵抗体の設置場所を確保することができる。これにより、面状ヒータ６の厚みは、円筒状のガラス管ヒータの外径に比べ、容易に小さく設計することができる。
【００５５】
また、除霜装置５は、面状ヒータ６の発熱部８を上下に配置した複数の面状ヒータ６から構成することにより、容易に発熱量を増し、除霜性能を向上することができ、且つ、除霜装置の奥行き寸法を抑えることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、物品貯蔵装置について説明する。
【００５７】
物品貯蔵装置は、最下部に冷凍室１２が配置され、冷凍室１２の前面には、冷凍室の扉１３が設けられている。
【００５８】
また、冷凍室１２の上方に冷蔵室１４が配置され、冷蔵室１４の前面に冷蔵室の扉１５が設けられている。
【００５９】
さらに、冷蔵庫本体の下部後方には、冷却器１６と、冷却器１６の背面に除霜装置が配置されている。また、冷却器１６の上部に位置するファン１８が設けられている。
【００６０】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００６１】
冷却器１６内を流通する冷媒により冷却器１６が冷却され、ファン１８の作動により冷凍室１２および冷蔵室１４が冷却される。
【００６２】
なお、冷気の流れは、ファン１８によって、冷却器１６の下方から上方に向かって流れるものである。
【００６３】
ここで、冷却器１６で熱交換される空気は、冷凍室の扉１３や冷蔵室の扉１５の開閉に伴って流入した高温外気や、冷凍室１２あるいは冷蔵室１４の保存食品に含まれる水分の蒸発等によって高湿化された空気であることから、低温である冷却器１６には、前述の高湿空気に含まれる水分が霜となって着霜し、堆積する。
【００６４】
したがって、霜の堆積量が増加すると、冷却器１６の表面と熱交換する空気との伝熱が阻害されるとともに、通風抵抗となって風量が低下し、これに伴って熱通過率が低下し、冷却不足が発生する。
【００６５】
そこで、冷却不足となる前に、除霜装置５に通電し、冷却器１６を暖め除霜する。
【００６６】
これにより、除霜効率の向上に伴って除霜運転時間の短縮化をはかり、効率のよい冷却運転を行うことができるとともに、消費電力量を抑制した物品貯蔵装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかる冷却装置は、面状ヒータの熱を効率よく冷却器へ供給することができるので、除霜特性に優れた冷却装置が提供でき、冷蔵庫等の家庭用から自動販売機等の産業用の物品貯蔵装置の冷却装置として広く適用できるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１  冷却装置
２  冷却器
３  冷却フィン
４  冷媒管
５  除霜装置
６  面状ヒータ
７  放熱フィン
８  発熱部
９  リード線
１１  冷蔵庫
１２  冷凍室
１３  冷凍室の扉
１４  冷蔵室
１５  冷蔵室の扉
１６  冷却器
【図１】
2013221691.tif 000003
【図２】
2013221691.tif 000004
【図３】
2013221691.tif 000005
【図４】
2013221691.tif 000006
【図５】
2013221691.tif 000007